人脸识别技术 在秦皇岛警务实战中的建设与应用程大江黄林河北省秦皇岛市公安局摘 要 ：对视频建设的现状及需求进行了分析，提出了人脸识别建设思路和技术方案，对所取得的实践成效进行了分析描 述，最后对人脸识别技战法进行了论述。关键词： 人脸识别动态布控警务实战人口治安一、引言秦皇岛在我国的政治、经济中一直以来都扮演着重要 角色。每到暑期我市人口流动性巨大，加之交通便利，更 加大了公安工作人员打击和防控重点人员的难度。近年来 我市投入大量资金人力建设平安城市，目前，城市针对车 辆的监管系统已经非常有成效，但针对个体人员的监管一 直处于空白。当前对于人脸的管控仅仅依靠采集到的视频 图像，要在海量的监控视频以及百万计的照片库中找出重 点关注人群，不仅费时费力，还有可能造成遗漏等情况， 使破案的效率大打折扣。而且对于这些手段，大都是事后 查证，很难有快速高效的预警效果。面对我市暑期安保工 作强度大、任务重这一问题，我市对新技术的尝试一直都 处于国内的最前沿。就近期较受大家关注的人脸识别技术 来说，自从2014年起，我市开始引入动态人脸识别技术应 用于实战中，并在近年来的试用过程中摸索出了一定经 验。二、现状与需求( )现状分析2015年4月13日，中共中央办公厅、国务院办公厅印 发 的 关于加强社会治安防控体系建设的意见提出，将 社会治安防控信息化纳入智慧城市建设总体规划，充分运 用新一代互联网、物联网、大数据、云计算和智能传感、 遥感、卫星定位、地理信息系统等技术，创新社会治安防 控手段，提升公共安全管理数字化、网络化、智能化水 平，打造一批有机融合的示范工程。在确保信息安全、保 护公民合法权益前提下，提高系统互联、信息互通和资源 共享程度。强化信息资源深度整合应用，充分运用现代信息技术，增强主动预防和打击犯罪的能力。视频的应用是城市公共安全管理的核心手段，但是与 公安其它业务和数据的应用状况相比，目前视频图像系统 建设的投入虽然较大，但由于之前建设缺少顶层规划设 计 ，同时受网络资源和视频图像信息技术发展水平的制 约，公安和社会视频图像信息的整体应用水平还比较低， 无法满足视图大规模应用和大数据处理的要求，与各警种 的业务工作、业务数据结合不紧密，不能适应现代警务工 作的需要以及其他部门社会公众对_应用的需求。(二 ） 需求分析公安实战需求大致可分为对车、人、物的研判需求。 而现如今的技术发展，已基本解决了车牌缉查布控这类基 础需求，转而要求解决假套牌、首次入城、车辆特征识别 等上层技战法深度的应用需求；对物的研判目前技术仅限 于排查遗留、丢失、挪动等初步应用，仍旧缺乏物体深度 智慧应用；对人的研判需求则更为广泛，包括对人的行 动、方向、速度、体貌、表情及步态等方面的要求。三、新技术的应用随着公安信息化的不断发展，对人、车、物的研判需 求不断提升，在公安实战中引入新技术显得至关重要。( ) 图侦系统车辆大数据应用系统在后端通过汇聚车辆数据和图 片，使用大数据平台能力对车辆、车主、关系人属性构建 数据关系网进行深度数据挖掘和高危车辆研判，筛选高危 车辆进行实时预警推送，并可以联动街面警力APP进行落 地排查。另一方面使用大数据图像处理引擎实时分析海量 卡口过车图片，提取车型、车系、年款、安全带、打电 话、撞损等关键信息，形成车辆特征结构化描述，进而实olice echnology 2017年第4期 79 2017年第4期 79安全防范现通过海量车辆图片以图搜车、以多维特征搜车应用，快 速定位目标车辆、而不受套牌和假牌的影响。(二 ） 娜 挪 技 术近几年，人脸识别技术在公安行业已开始应用。公安 人脸识别应用一般分为三种类型：1. 实 现 “ 关注“人员的实时预窖通过视频监控前端不断采集视频，后端以人脸识别技 术为核心进行“ 关注”人员比对，并通过报警方式通知现 场警员进行目标抓捕。2. 实现事中、事后人员身份核查需要后端系统对海量二代身份证库进行“ 打标签”， 通过瞀用智能终端或系统上传目标人脸图片，后端从海量 的二代身份证库中寻找匹配的身份证图片，并给出关联的3. 实现人员身份核查目嗵过人脸识别技术实现手持身份证的人员和身份证 的比对，进行人证合一的审查。四人脸识别建设思路和技术方案( - ) 建设思路1. 公安治安人员黑名单比对事后分析发生刑事案件后，从案发前后视频中提取各时间点出 现的人脸。根据时间和地点确认嫌疑人照片后，在治安人 员黑名单中查找嫌疑人的身份，进而实施抓捕。2. 公安治安人员黑名单比对实时报警针对一些人员密集区域（ 如车站、地铁站、机场、社 区等） 的关键出入口、通道等卡口位置布置人员卡口，后 端对重点关注人员、打防控人员进行黑名单布控，通过实 时视频流比对布控黑名单，实默脸比谢只别。3重要点位重点人员身份排查针对一些重要管控的区域，如大型保障活动，政府、 公安出入口等布置前端摄像机对现场进行人脸抓拍，每日 安公安人员人工进行重点人员筛选查。结合以上三个方面的动态人脸识别应用，通过本项目 得到真实场景的人脸动态布控的视频测试集，并用此数据 进行分析。我们可以针对火车站区域进行全面布控，针对 黑名单人员实时报警。(二 ） 技术方案1.建设思路目前人脸识别已部署的车站有北戴河火车站和秦皇岛 火车站。以秦皇岛火车站为例，摄像机主要布控位置为主通道，地下侧通道，出租车上客处和地面站台四个区域， 共计部署13路 雛 机 所有摄像机通过交换机组成的局域网连接到动态人脸 识别系统服务器。两台高性能人脸识别服务器通过计算， 将实时的人脸识别报警信息通过报警平台，向值班民警推送图1 网络拓扑图图1 网络拓扑图2.客流、抓拍及底库情况2.客流、抓拍及底库情况秦皇岛火车站曰均客流量为3万人，峰值达到3.5万 人 ，测试期间，秦皇岛火车站共出站人流量约为130万 人 ，动态人脸识别系统共抓拍532万张结构化人脸。人脸 抓拍率高达89.5%,平均每人抓拍4张人脸，狱 保 证 了 识 别效果。同时动态人脸识别系统共注册重点人员人数为 12420人，重点时期最高底库为六万多人五、实战成果自2016年7月15日起截至到2016年8月31号，秦皇岛 火车站使用人脸识别技术进行实时动态布控，总客流量 130万，动态人脸识别系统阈值初步设置为0.70分，系统预 警为1.7万次，阈值分布如图2所示。系统预警分布系统预警分布6Q D0 : v hm 0.7(MX75 076180 aBl-OSS 0.864190图2 系统预警分布图图2 系统预警分布图通过人工审核后，上报现场警官人工核对总人数为 976人，正确核对人数为241人。人脸识别系统在秦皇岛火车站使用受到一线民警好 评。2016年8月中旬，沈阳公安局民瞥6人到秦皇岛火车站 执行接访任务。在得知车站正在部署人脸识别系统后，负80 80 I罾親涿3 2017年 第 4期罾親涿3 2017年 第 4期责人提议将每天收到可能出现在车站的疑似人员照片信息 注册到人脸识别系统，通过实时比对预警，沈阳民警确认 发现布控人员，后被3位沈阳民警带走。六、关 于 人 脸 的 技 战 法人像作为目前二代身份证唯一一个完整录入的生物识 别特征，具有非接触、更直观、采集成本低的优势。但人 脸识别要想更好的发挥效果，必须与公安实战战法相结 合 ，建设人像大数据平台，将公安网大数据平台与公安网 其他公安业务系统（ 比如人口信息库、常住人口库、暂住 人口库、重点人员库、违法犯罪信息库、在逃人员库、入 所人员库、前科人员库、吸毒人员库、案事件库等） 进行 信息整合，汇集和抽取人脸大数据作战相关的信息资源， 进行关联和挖掘，形成涉密信息合成作战的能力，平台应 综合利用各个场景的人像库照片，才能更好的发挥作用。( - ) 雛 设 计 思 路( - ) 雛 设 计 思 路“ 出” “ 住” “ 行”人脸立体防控体系，彻底防控整 个城市。图3 人脸立体防控体系图3 人脸立体防控体系( 二 ） 详细架构设计( 二 ） 详细架构设计端人脸高清摄像机，其主要分布在和目标嫌疑人的住、 行、出相关的所有各级各类的高清视频监控资源，比如： 小区、单元楼、酒店、网吧、城中村等可供目标落脚的 “ 住所”通道口区域；封锁区域内部主要道路的关键位 置，以及出租车、公交车、网约车、地铁轨交等可供目标 外出载乘的“ 行进”抓拍区域；机场、火车站、汽车站、 高速公路口等可供目标长途迁移的“ 外出”必经区域；以 及所有关键、重要的或有重点关注需求的公安关注区域； 此外还有移动警务终端APP资源等等。另外，在每个人脸 摄像机及其他合适的区域都要布设WIFI探针及各类报警设 备。将卡口平台的数据对接接入人脸大数据平台，一方面 能对卡口数据进行大数据二次分析，针对车辆特征进行大 数据碰撞，定位车辆信息和轨迹，另一方面能对车辆卡口 图片进行驾驶员人脸的提取及分析，能对涉车案件中的人 员信息进行深度分漏判。系统I艮务应用层布设的是大数据服务器，对各级各类 数据资源进行分析研判筛查。系统一般为双网双平台布设 模式，主平台服务器布设在公安信息网和公安视频专网的 大数据实战平台上，人脸比对分析业务主要提供给协警做 曰常人员监控以及辅助的案件线索排查研判。实时人员比 对和人员预警/布控，其使用者为辅警（ 或称协警），他们 不能访问公安网系统，不能获取公安网内各种密级的信 息 ，所以，他们主要是通过将视频流实时导入系统进行人 脸图片抓拍建库及智能检索功能和动态人脸识别实时预瞥 功能，协助各类实时资源的巡控和历史资源中有用线索的 初步排查。公安网内的大数据挖掘平台则主要面向公安民 警，在公安网内汇集了PGIS, 各种人口库，案事件库等公 安各类业务信息数据，实现完整和全面的涉案业务深度人 脸数据研判分析。系统应用展示层为公安一线民警和管理员进行使用的 客户端界面。(三） AM 大数据技战法应用1.时空战法(1) 全城布控封锁基于全境封锁布点建设的人脸前端数据，在需要对重 点人员进行全区域筛查布控时，可利用大数据人脸碰撞特 性，快速将目标人脸图像与所有人脸抓拍数据进行一次全 区域24小时搜索，查找嫌疑人或重点人员在辖区的落脚情 况。同时能将目标人像数据作为布控对象进行实时布控， - 旦目标人出现，系统自动识别报警。(2) 区域精准布控叱6 6 1 1 1 1 丨 9 7 2017年 第 4期 81叱6 6 1 1 1 1 丨 9 7 2017年 第 4期 81安全防范可以快速高效的在需要的特定区域、特定时间对嫌疑 人或重点人员进行精确搜索，确认目标轨迹。若对该对象 需更加详细的了解其出没行踪，可对搜索出的多个落脚点 照片进行多天的记录研判。同时能将目标人像数据作为布 控对象进行指定区域实时布控，_ 旦目标人出现，系统自 动识别报警。(3 ) 重点单位全方位防控一般重点单位（ 如学校、机关等） 内部的人员比较固 定 ，不允许陌生人随意出入，更需防止某些怀有不轨企图 的人擅自闯入。因此，对于这类目标区域需要制定全方位 防控的技战法。(4 ) 流动人员密集区域多重防控对于_些流动人员密集的区域，需要制定多重预防性 的技战法。将在区域内连续一段时间出现超过预定次数的人员 设定为常驻人员或是暂住人员（ 在预设时间段内出现次数 低于预设值，则清除出常驻人员库或者暂住人员库），可 以动态掌握区域内人员情况。将人像抓拍库与常驻人员库进行动态比对，保留长 时间的陌生人人像数据库，_ 旦发生案件，可以进行高效 的线索筛查。(5 ) 高案发率区域集中防控对于一些案发率较高的区域，需要制定严密防控的技 战法。将区域自有人员或是在区域内连续一段时间出现超 过预定次数的人员设定为常驻人员或是暂住人员（ 在预设 时间段内出现次数低于预设值，贝IJ清除出常驻人员库或者 暂住人员库），可以动态掌握区域内人员情况。将一些本区域常驻的重点人员，如前科人员、吸毒 人员等，注册为重点人员库，定时与人像抓拍库进行比 对